施 群，邹火儿

(1.海军702厂， 上海200434； 2.中国电子科技集团公司第五十四研究所， 石家庄050081)

0 引言

相控阵天线是由天线单元周期性排列形成的，通过T/R组件控制天线单元之间的相位差，可以灵活精确地在宽角度扫描范围内控制出射波束的指向。

相控阵天线最早应用于雷达中，探测高空处的飞行目标。近年来，相控阵技术开始进入卫星通信领域，装载在移动载体上的相控阵天线，能够根据载体与卫星的相对位置信息，及时地调整波束的指向，实现移动过程中的无间断通信。传统的移动载体通信，通过二维的机械扫描和伺服控制，准确对准天线的波束方向和卫星位置。但这种二维机械扫描技术存在天线剖面高、重量大等缺陷，相应的转动惯量很大，严重影响波束的控制速度和指向精度。

相控阵技术使用电子手段进行无惯量扫描，波束指向精度高、调整速度快。但相控阵天线需要使用大量T/R组件，成本非常高昂。相控阵技术另一个缺陷是大角度扫描困难。首先，大角度扫描时，相控阵天线的等效口面面积变小，波束发生展宽，方向性和增益下降严重;其次，大角度扫描需要布列周期非常小，接近半个波长，在这种紧布阵的天线系统中，天线单元之间的互耦非常严重，它会显著改变相控阵天线的有源阻抗，导致大量的能量无法辐射，降低天线效率。

超材料是一种由人工设计的“超粒子”组成的复合材料，其等效的电磁响应可以超出自然材料的限制［1］。……